尾气燃烧器和尾气锅炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种尾气燃烧器及尾气锅炉，所述尾气锅炉包括炉膛和所述尾气燃烧器，其中，所述尾气燃烧器包括：尾气管，所述尾气管具有尾气进口；与所述尾气管相通的内燃室；插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通；所述尾气燃烧器的内燃室与所述炉膛相通。本实用新型在尾气管中插入空气管，并且在内燃室中部设置其空气进口，使空气在此通入，有利于强化燃烧；在所述空气管的端头设置档气盲头，使通入的空气偏入尾气流向端，可达到HCN尾气与空气预混燃烧的目的，能提高燃烧效率。
【专利说明】尾气燃烧器和尾气锅炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尾气燃烧【技术领域】，特别涉及一种尾气燃烧器和尾气锅炉。
【背景技术】
[0002]安氏法是生产氰化氢(HCN)的方法之一，其主要原料是甲烷(或者天然气)、氨气和氧气(或者空气)。该方法在常压、温度在1000°c以上的条件下，将混合的原料气体通入由钼、铑合金织成的丝网状催化剂床进行氨氧化反应，反应式如式(I)所示:
[0003]2CH4+2NH3+302 — 2HCN+6H20 (I)。
[0004]在生产过程中，该方法要求在较高的温度下和较短的时间内使反应速度达到平衡，氨的利用率一般只能达到65%?70%。由于转化率不高，在吸收氨和气态氢氰酸后，尾气中主要含有CO、CO2, H2, N2和CH4，其燃烧热值在500Kcal/m3左右。为了回收所述尾气的热能、减少环境污染，一般采用尾气锅炉燃烧尾气，产生蒸汽，以供生产使用。
[0005]尾气锅炉为用于燃烧尾气、生产蒸汽的锅炉，盛水的部件一般称为锅，加热的部件一般称为炉。尾气锅炉中的锅筒、炉膛、燃烧器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，其中，燃烧器的结构参见图1，图1为现有的尾气锅炉中尾气燃烧器的结构示意剖视图。在图1中，11为尾气进口，12为尾气管，13为与尾气管12相通的内燃室。工作时，HCN尾气从尾气进口 11进入尾气管12，形成尾气层，再进入内燃室13，其需要再通入天然气混烧，才能在尾气锅炉的炉膛中达到700°C以上燃烧。并且，采用现有的尾气锅炉燃烧HCN尾气，产生的烟气中仍含有较高的CO、H2，燃烧效率有待进一步提高。
实用新型内容
[0006]为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种尾气燃烧器和尾气锅炉，采用本实用新型提供的尾气锅炉燃烧HCN尾气，燃烧效率较高。
[0007]本实用新型提供一种尾气燃烧器，包括:
[0008]尾气管，所述尾气管具有尾气进口 ；
[0009]与所述尾气管相通的内燃室；
[0010]插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通。
[0011 ] 优选的，所述尾气管具有尾气出口，在所述尾气出口与空气出口交汇处设置有旋流发生器。
[0012]本实用新型提供一种尾气锅炉，包括炉膛和尾气燃烧器，其中，所述尾气燃烧器包括:
[0013]尾气管，所述尾气管具有尾气进口 ；
[0014]与所述尾气管相通的内燃室；
[0015]插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通；
[0016]所述尾气燃烧器的内燃室与所述炉膛相通。
[0017]优选的，所述尾气管具有尾气出口，在所述尾气出口与空气出口交汇处设置有旋流发生器。
[0018]优选的，所述内燃室具有出口，所述尾气出口与所述内燃室的出口所呈的夹角为45。?90°。
[0019]与现有技术相比，本实用新型提供的尾气锅炉包括炉膛和尾气燃烧器，其中，所述尾气燃烧器包括:尾气管，所述尾气管具有尾气进口 ；与所述尾气管相通的内燃室；插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通；所述尾气燃烧器的内燃室与所述炉膛相通。在所述尾气锅炉中，本实用新型在尾气管中插入空气管，并且在内燃室中部设置其空气进口，使空气在此通入，有利于强化燃烧；在所述空气管的端头设置档气盲头，使通入的空气偏入尾气流向端，可达到HCN尾气与空气预混燃烧的目的，从而能提高燃烧效率。
[0020]进一步的，本实用新型在尾气出口与空气出口交汇处设置旋流发生器，使此处为气动旋流燃烧方式，让燃烧气流在旋转中增加碰撞机会，有利于完全燃烧。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为现有的尾气锅炉中尾气燃烧器的结构示意剖视图；
[0022]图2为本实用新型一个实施例提供的尾气燃烧器的结构示意剖视图(A-A图)；
[0023]图3为本实用新型一个实施例提供的尾气燃烧器的结构示意侧视图；
[0024]图4为本实用新型一个实施例提供的尾气锅炉的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
[0026]本实用新型提供了一种尾气燃烧器，包括:
[0027]尾气管，所述尾气管具有尾气进口 ；
[0028]与所述尾气管相通的内燃室；
[0029]插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通。
[0030]燃烧器是锅炉的主要部件之一，其作用是向炉内输送燃料和空气，使燃料和空气及时、充分地混合，保证燃料进入炉膛后尽快、稳定地着火，迅速、完全地燃烧。尾气锅炉主要用于尾气燃烧，产生蒸汽，以回收尾气的热能，而本实用新型提供的尾气燃烧器是尾气锅炉的主要部件之一，其向炉内输送尾气，使尾气中可燃物和空气混合、燃烧，从而保证尾气进入炉膛后稳定燃烧。[0031]本实用新型实施例尾气燃烧器的结构参见图2和图3，图2为本实用新型一个实施例提供的尾气燃烧器的结构示意剖视图(A-A图)，图3为本实用新型一个实施例提供的尾气燃烧器的结构示意侧视图。在图2中，21为尾气进口，22为尾气管，23为内燃室，24为空气进口，25为空气管。
[0032]在所述尾气燃烧器中，具有尾气进口 21的尾气管22用于通入尾气，如通入HCN尾气。
[0033]具有空气进口 24和空气出口(未在图2中标出)的空气管25用于通入空气，所述空气进口位于内燃室中部，有利于强化燃烧；所述空气管插于尾气管中，并且其空气出口也就是在空气管的端头处，设置有档气盲头(未在图2中标出)，能使通入的空气偏入尾气流向端。其中，所述档气盲头采用本领域常用的即可，本实用新型没有特殊限制。
[0034]在本实用新型的一个实施例中，所述尾气管具有尾气出口，在所述尾气出口与空气出口交汇处设置有旋流发生器(未在附图中标出)，使此处为气动旋流燃烧方式，让燃烧气流在旋转中增加碰撞机会，有利于完全燃烧。其中，所述旋流发生器为本领域技术人员熟知的燃烧器构件，如旋流板。
[0035]内燃室23主要是尾气初步燃烧的场所，其与尾气管22相通、经空气出口与空气管25相通。
[0036]本实用新型对所述尾气管、空气管和内燃室的结构、尺寸和材质等均没有特殊限制。
[0037]本实用新型实施例提供的尾气燃烧器处理尾气如HCN尾气时，HCN尾气从尾气进口 21进入尾气管22，形成尾气层，再进入内燃室23 ;同时，空气从空气进口 24进入空气管25，沿着空气流动轨迹，通过此管导通形成一个环形的空气层，再进入内燃室23。所述尾气层和空气层的分布如图2和图3所示，HCN尾气与空气能充分混合、燃烧，进而提高尾气锅炉的尾气燃烧效率。
[0038]相应的，本实用新型提供了一种尾气锅炉，包括炉膛和尾气燃烧器，其中，所述尾气燃烧器包括:
[0039]尾气管，所述尾气管具有尾气进口 ；
[0040]与所述尾气管相通的内燃室；
[0041]插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通；
[0042]所述尾气燃烧器的内燃室与所述炉膛相通。
[0043]本实用新型考虑到现有燃烧方式的问题，对可用于处理HCN尾气的尾气锅炉进行了预混燃烧方式的技术改进，改造后能提高燃烧效率，增加蒸汽产量。
[0044]本实用新型实施例提供的尾气锅炉的结构参见图4，图4为本实用新型一个实施例提供的尾气锅炉的结构示意图。在图4中，41为炉膛，42为尾气燃烧器，426为档气盲头。
[0045]所述尾气锅炉包括炉膛41，炉膛41是供尾气燃烧的空间，又称燃烧室，本实用新型对所述炉膛没有特殊限制。
[0046]所述尾气锅炉包括尾气燃烧器42，其向炉内输送尾气，使尾气中可燃物和空气混合、燃烧，从而保证尾气进入炉膛后稳定燃烧。在本实用新型的一个实施例中，所述尾气燃烧器的结构参见图2和图3。
[0047]在所述尾气燃烧器中，具有尾气进口 21的尾气管22用于通入尾气，如通入HCN尾气。
[0048]具有空气进口 24和空气出口(未在图2中标出)的空气管25用于通入空气，所述空气进口位于内燃室中部，有利于强化燃烧；所述空气管插于尾气管中，并且其空气出口也就是在空气管的端头处，设置有档气盲头，能使通入的空气偏入尾气流向端。其中，所述档气盲头采用本领域常用的即可，本实用新型没有特殊限制，如图4中的档气盲头426。
[0049]在本实用新型的一个实施例中，所述尾气管具有尾气出口，在所述尾气出口与空气出口交汇处设置有旋流发生器(未在附图中标出)，使此处为气动旋流燃烧方式，让燃烧气流在旋转中增加碰撞机会，有利于完全燃烧。其中，所述旋流发生器为本领域技术人员熟知的燃烧器构件，如旋流板。
[0050]内燃室23主要是尾气初步燃烧的场所，其与尾气管22相通、经空气出口与空气管25相通,还与炉膛41相通。
[0051]在本实用新型的一个实施例中，所述内燃室具有出口，所述尾气出口与所述内燃室的出口所呈的夹角为45°?90°，也就是尾气进入炉膛(燃烧室)的方向与炉膛内烟气的流向呈45°?90°夹角，优选呈90°夹角，并且气体为圆周分布,增加了物质碰撞机会,有利于可燃物与助燃物进一步混合、燃烧。
[0052]本实用新型对所述尾气管、空气管和内燃室的结构、尺寸和材质等均没有特殊限制。
[0053]本实用新型实施例提供的尾气锅炉处理尾气如HCN尾气时，HCN尾气从尾气进口21进入尾气管22，形成尾气层，再进入内燃室23 ;同时，空气从空气进口 24进入空气管25，沿着空气流动轨迹，通过此管导通形成一个环形的空气层，再进入内燃室23。所述尾气层和空气层的分布如图2和图3所示，HCN尾气与空气能充分混合、燃烧，经过尾气燃烧器42后，尾气从内燃室23进入炉膛41内，在其中充分燃烧，从而提高尾气锅炉的尾气燃烧效率。
[0054]本实用新型还提供了一种尾气热能的回收方法，包括:
[0055]在上文所述的尾气锅炉中，将HCN尾气与空气混合后燃烧。
[0056]在所述尾气锅炉中，本实用新型在尾气管中插入空气管，并且在内燃室中部设置其空气进口，使空气在此通入，有利于强化燃烧；在所述空气管的端头设置档气盲头，使通入的空气偏入尾气流向端，可达到HCN尾气与空气预混燃烧的目的，从而能提高燃烧效率，增加蒸汽产量。另外，本实用新型也无需添加天然气助燃，可节约助燃的天然气，降低成本。
[0057]本实用新型对所述HCN尾气与空气的通入比例、来源等没有特殊限制，能实现HCN尾气燃烧即可。本实用新型对尾气锅炉的其他构件也没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的锅炉构件设置即可。
[0058]本实用新型优选在HCN尾气与空气交汇处为气动旋流燃烧，增加碰撞机会，有利于完全燃烧。
[0059]实践表明，改造后，本实用新型可提高40%以上的燃烧效率，每吨HCN尾气的蒸汽产量至少增加3吨，具有较高的经济效益。
[0060]为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型提供的尾气燃烧器和尾气锅炉进行具体描述。[0061]实施例
[0062]在如图4所示的尾气锅炉中，将HCN尾气与空气混合后燃烧。其中，尾气锅炉的负荷率为0.36，空气总量为1700m3/h。
[0063]主要燃烧参数和结果参见表1，表1为实施例和比较例的尾气锅炉处理HCN尾气的燃烧参数和结果。
[0064]比较例
[0065]在包括如图1所示的尾气燃烧器的尾气锅炉中，将HCN尾气燃烧。主要燃烧参数和结果参见表1。
[0066]表1实施例和比较例的尾气锅炉处理HCN尾气的燃烧参数和结果
[0067]
【权利要求】
1.一种尾气燃烧器，包括: 尾气管，所述尾气管具有尾气进口； 与所述尾气管相通的内燃室； 插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通。
2.根据权利要求1所述的尾气燃烧器，其特征在于，所述尾气管具有尾气出口，在所述尾气出口与空气出口交汇处设置有旋流发生器。
3.一种尾气锅炉，包括炉膛和尾气燃烧器，其特征在于，所述尾气燃烧器包括: 尾气管，所述尾气管具有尾气进口 ； 与所述尾气管相通的内燃室； 插于所述尾气管中的空气管，所述空气管具有空气进口和空气出口，所述空气进口设置于所述内燃室中部，所述空气出口设置有档气盲头，所述空气管经空气出口与内燃室相通； 所述尾气燃烧器的内燃室与所述炉膛相通。
4.根据权利要求3所述的尾气锅炉，其特征在于，所述尾气管具有尾气出口，在所述尾气出口与空气出口交汇处设置有旋流发生器。
5.根据权利要求4所述的尾气锅炉，其特征在于，所述内燃室具有出口，所述尾气出口与所述内燃室的出口所呈的夹角为45°?90°。
【文档编号】F23C5/08GK203571735SQ201320517012
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】廖成明, 代明阳, 赵兵, 夏兵 申请人:重庆紫光新科化工开发有限公司